ITUD20120050A1 - Utensile per la lavorazione del legno e dei suoi derivati - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"UTENSILE PER LA LAVORAZIONE DEL LEGNO E DEI SUOI DERIVATI"

CAMPO DI APPLICAZ IONE

Il presente trovato si riferisce ad un utensile, quale ad esempio una fresa o simile, per la lavorazione del legno e dei suoi derivati, che nel prosieguo, per brevità, saranno collettivamente chiamati "legno".

STATO DELLA TECNICA

Sono noti gli utensili per la lavorazione del legno del tipo comprendenti un corpo di supporto, di forma sostanzialmente cilindrica, a cui à ̈ normalmente associata, radialmente e in modo intercambiabile, una pluralità di elementi di taglio, denominati coltelli, ognuno avente almeno un filo di taglio, o affilatura, e disposto all'interno di una corrispondente sede di posizionamento, ricavata nel corpo di supporto stesso. Ciascun coltello appoggia su uno spallamento fisso ricavato nella sede di posizionamento o su una superficie di quest'ultima.

Gli utensili noti hanno l'inconveniente che i meccanismi di bloccaggio non garantiscono un'efficace tenuta meccanica quando l'utensile viene fatto ruotare ad alta velocità, ossia al di sopra di circa 10.000 giri al minuto. Ciò può provocare vibrazioni dei coltelli, con conseguenti imprecisioni nella lavorazione e/o pericoli di rottura degli stessi, che possono compromettere l'incolumità degli operatori.

Un ulteriore inconveniente degli utensili noti à ̈ legato al fatto che le sedi di posizionamento delle viti di bloccaggio, e le viti stesse, possono facilmente intasarsi o danneggiarsi a causa dell'accumulo di materiale residuo di lavorazione, come trucioli o resina, problema tanto più presente quanto maggiore à ̈ la velocità di rotazione, ostacolando e spesso bloccando l'utensile, soprattutto durante le lavorazioni di particolari tipologie di legno, ad esempio quelle resinose.

Questo comporta che le velocità a cui gli utensili noti possono essere utilizzati sono relativamente basse, se comparate con quelle adottate per tipologie di legno non resinose.

Uno scopo del presente trovato à ̈ realizzare un utensile per la lavorazione del legno che consenta di facilitare la sostituzione dei coltelli di taglio, od il loro riposizionamento, nel caso di coltelli reversibili, ossia a doppia lama, rendendo nel contempo anche più veloce l'operazione di smontaggio. Ciò à ̈ tanto più importante quanto maggiori sono i rischi di intasamento e danneggiamento menzionati in precedenza.

Un ulteriore scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un utensile che garantisca un fissaggio dei coltelli duraturo e resistente alle alte velocità di rotazione e alle sollecitazioni operative, e che sia quindi sicuro e fornisca un preciso e saldo mantenimento della posizione del coltello rispetto al corpo di supporto .

Un ulteriore scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un utensile per la lavorazione del legno, che sia efficace nello smaltimento dei trucioli e dei residui che si originano durante la lavorazione, per incrementare la qualità e la precisione delle lavorazioni, anche a velocità di rotazione elevate.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato à ̈ espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, un utensile per la lavorazione del legno secondo il presente trovato comprende un corpo di supporto, avente sostanzialmente la forma di un solido di rivoluzione, ed avente una superficie periferica, sulla quale à ̈ ricavata una pluralità di sedi di posizionamento. Sul fondo di ciascuna delle suddette sedi di posizionamento à ̈ presente un foro filettato e in ognuna di esse sono adatti ad essere inseriti sia un coltello di taglio, sia un organo di bloccaggio, adatto ad essere fissato al suddetto corpo di supporto per bloccare il coltello di taglio nella corrispondente sede di posizionamento.

Secondo una caratteristica principale del presente trovato, l'organo di bloccaggio comprende un tassello di bloccaggio, provvisto di un foro passante filettato ed una vite di fissaggio, sullo stelo della quale sono ricavate sia una prima filettatura, adatta a cooperare con il foro filettato del corpo di supporto, sia una seconda filettatura, di verso opposto rispetto a quello della suddetta prima filettatura e adatta a cooperare con il suddetto foro passante filettato del tassello di bloccaggio.

In questo modo, vantaggiosamente si crea un effetto combinato tra l'azione della prima filettatura e l'azione della seconda filettatura, che si sommano, rendendo più facili e veloci le operazioni sia di bloccaggio, sia di smontaggio del coltello di taglio.

Durante l'avvitatura della vite di fissaggio, la prima filettatura trascina il tassello di bloccaggio verso il corpo di supporto, mentre la seconda filettatura, poiché il tassello di bloccaggio non può ruotare all'interno della sede di posizionamento, tenderebbe ad uscire dal tassello stesso. Tuttavia, ciò non si può verificare, per effetto del vincolo meccanico imposto dalla prima filettatura e di conseguenza à ̈ il tassello di bloccaggio ad essere ulteriormente trascinato verso il corpo di supporto .

Allo stesso modo, durante la svitatura della vite di fissaggio, le due filettature antiverse concorrono nell 'espellere il tassello di bloccaggio ed il coltello di taglio dalla relativa sede di posizionamento.

Inoltre, l'azione di tenuta meccanica delle due filettature, aventi verso opposto, conferisce maggiore stabilità al fissaggio del coltello di taglio, rendendolo più sicuro ed adatto alle lavorazioni che richiedono elevate velocità operative, anche ben oltre i 10.000 giri al minuto.

Ulteriore sicurezza ed efficacia sono conferite al suddetto fissaggio da una caratteristica secondaria del presente trovato, secondo la quale il coltello di taglio à ̈ provvisto di un foro passante ed il tassello di bloccaggio comprende un aggetto, adatto a cooperare con la parete periferica dello stesso foro passante, per impedire la fuoriuscita del coltello di taglio dalla propria sede di posizionamento, che avverrebbe per effetto della forza centrifuga, durante la lavorazione. Viceversa, nel caso in cui sia necessario sfilare volontariamente il coltello di taglio dalla propria sede di posizionamento, per sostituirlo o riposizionarlo, l'aggetto fornisce un importante ausilio nella spinta.

Un coltello di taglio di tipo reversibile, generalmente comprende due elementi taglienti posizionati ad estremità opposte rispetto ad un asse centrale di simmetria ed aventi ognuno una superficie inclinata che definisce l'angolo di spoglia di ciascun elemento tagliente.

Secondo una caratteristica secondaria del presente trovato, una cavità à ̈ ricavata adiacente a ciascuna sede di posizionamento e comprende una superficie basale contro la quale à ̈ adatta ad appoggiare la superficie inclinata del coltello di taglio, opposta a quella utilizzata per la lavorazione .

Secondo un'ulteriore caratteristica secondaria del presente trovato, il corpo di supporto comprende perifericamente una nervatura perimetrale avente uno sviluppo sostanzialmente elicoidale coassiale all'asse di rotazione dell'utensile, e definente, con la superficie periferica del corpo di supporto, una cavità perimetrale, anch'essa elicoidale, di profondità uguale o maggiore della profondità delle sopraccitate sedi di posizionamento .

Secondo un'altra caratteristica secondaria del trovato, la nervatura perimetrale comprende una superficie esterna e il tassello di bloccaggio comprende una parete superiore che, in condizione operativa, ossia quando il tassello di bloccaggio à ̈ montato sul corpo di supporto, à ̈ disposta sostanzialmente complanare alla suddetta superficie esterna, in modo che il tassello di bloccaggio non interferisca con lo scarico del materiale asportato dallo spigolo tagliente durante la lavorazione.

Secondo un'ulteriore caratteristica secondaria del trovato, la suddetta superficie esterna della nervatura perimetrale à ̈ sagomata in modo da definire, in posizione frontale rispetto al coltello di taglio, un canale di scarico, avente vantaggiosamente un profilo curvilineo e adatto a convogliare il materiale di scarto verso la cavità perimetrale.

Il materiale di scarto che si forma durante la lavorazione viene quindi raccolto all'interno della suddetta cavità perimetrale, che à ̈ anche adatta, per effetto della rotazione del corpo di supporto, a comportarsi come una coclea, per espellere al di fuori del corpo di supporto lo stesso materiale di scarto, come ad esempio trucioli e resina, e allontanarlo dalla zona di lavorazione.

Questo consente di evitare l'accumulo del materiale di scarto nella zona di taglio, accumulo che potrebbe provocare rotture o intasamenti dell'utensile, a detrimento della qualità delle operazioni di taglio e della velocità di effettuazione delle operazioni stesse. L'utensile oggetto del presente trovato può essere quindi utilizzato ad elevate velocità di rotazione e con elevate velocità di avanzamento, grazie al fissaggio sicuro dei coltelli di taglio e anche, in subordine, all'efficacia nello smaltimento del materiale di scarto.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 Ã ̈ una vista laterale di un utensile secondo il presente trovato;

la fig. 2 Ã ̈ una vista in pianta di una parte dell'utensile di fig. 1, in scala ingrandita;

- la fig. 3 Ã ̈ una vista frontale di un primo particolare di fig. 1;

- la fig. 4 Ã ̈ una vista laterale del particolare di fig.

3;

- la fig. 5 Ã ̈ una vista frontale di un secondo particolare di fig. 1;

- la fig. 6 Ã ̈ una vista laterale del particolare di fig.

5;

- la fig. 7 Ã ̈ una vista in pianta del particolare di fig.

5.

- la fig. 8 Ã ̈ una vista laterale di un terzo particolare di fig. 1.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA PREFERENZIALE DI REALIZZAZIONE

DEL PRESENTE TROVATO

Con riferimento alla fig. 1, un utensile 10 secondo il presente trovato, per la lavorazione del legno, comprende un corpo di supporto 11, la cui forma à ̈ quella di un solido di rivoluzione, simmetrico rispetto ad un asse di rotazione X.

La superficie periferica 12 del corpo di supporto 11 Ã ̈ sagomata in modo da avere una nervatura perimetrale 13 che si sviluppa da una superficie frontale all'altra secondo un andamento sostanzialmente elicoidale e coassiale all'asse di rotazione X.

La nervatura perimetrale 13 à ̈ provvista, sostanzialmente lungo tutta la propria estensione, di una pluralità di sedi di posizionamento 14 (fig. 2), equidistanti fra loro e adatte a contenere ciascuna un coltello di taglio 15 ed un organo di bloccaggio 16.

Nel caso di specie (figg. 3 e 4), il coltello di taglio 15 à ̈ di tipo reversibile, ossia dotato di due elementi taglienti 21, ciascuno dei quali à ̈ adatto ad essere utilizzato selettivamente, ruotando il coltello di taglio 15 di 180°, quando l'altro elemento tagliente non à ̈ più affilato, o per qualsiasi altra esigenza o scelta operativa .

Il coltello di taglio 15 ha una sezione longitudinale di forma rettangolare, simmetrica rispetto ad un asse centrale di simmetria Y. I due elementi taglienti 21 sono disposti alle due estremità opposte del coltello di taglio 15 rispetto allo stesso asse centrale di simmetria Y. Al centro del coltello di taglio 15 à ̈ ricavato un foro passante 22, avente il proprio asse ortogonale all'asse centrale di simmetria Y.

Il coltello di taglio 15 ha una sezione trasversale avente la forma di un trapezio isoscele, in cui la base maggiore à ̈ definita da una parete frontale 23, la base minore à ̈ definita da una parete posteriore 24, ed i lati obliqui sono definiti ciascuno da una superficie inclinata 25 del corrispondente elemento tagliente 21.

L'inclinazione della parete inclinata 25 rispetto ad una direzione ortogonale alla parete frontale 23 del coltello di taglio 15 definisce l'angolo di spoglia a di ciascuno degli elementi taglienti 21, che nella fattispecie à ̈ di circa 35°.

Lo spigolo definito dall'intersezione tra la superficie inclinata 25 e la parete frontale 23 Ã ̈ denominato spigolo di taglio 26.

Ogni sede di posizionamento 14 ha una sezione trasversale sostanzialmente a forma di trapezio rovesciato e definisce due pareti laterali 30 e una parete di fondo 31, al centro della quale à ̈ praticato un foro filettato 32, avente l'asse Z, denominato asse di bloccaggio, inclinato di un angolo β pari a circa 30° rispetto alla direzione radiale R ortogonale all'asse di rotazione X e passante per il punto medio della parete di fondo 31.

Ad ogni sede di posizionamento 14 à ̈ associata una cavità 33, nella fattispecie a sezione rettangolare, situata in prossimità della parete di fondo 31 della sede di posizionamento 14 e avente dimensioni inferiori rispetto ad essa.

In condizioni operative, il coltello di taglio 15 à ̈ posizionato all'interno della sede di posizionamento 14 in modo che la propria parete frontale 23 sia in contatto con una delle pareti laterali 30 della sede di posizionamento 14 e che una delle proprie superfici inclinate 25, ossia quella interna, sia appoggiata sulla superficie basale 34 della cavità 33.

Inoltre, le dimensioni della cavità 33 sono tali per cui l'elemento tagliente 21 non utilizzato nella lavorazione à ̈ in contatto solamente con la superficie basale 34 della stessa cavità 33, senza che lo spigolo di taglio 26 sia soggetto ad usura.

Ciascun organo di bloccaggio 16 comprende un tassello di bloccaggio 37 ed una Vite di fissaggio 38, adatti a cooperare tra loro, con il corpo di supporto 11 e con il coltello di taglio 15 per operare il fissaggio di quest'ultimo, come verrà descritto dettagliatamente in seguito.

Il tassello di bloccaggio 37 (figg. 5, 6, 7) ha la forma di un prisma troncopiramidale rovesciato, la cui sezione trasversale definisce una base 39, da cui divergono, con inclinazione simmetrica rispetto ad un asse centrale W, una parete laterale maggiore 40 ed una parete laterale minore 41, che terminano in una parete superiore 42, inclinata rispetto allo stesso asse centrale W, in modo da risultare, in condizioni operative, complanare ad una superficie esterna 48 della nervatura perimetrale 13 (fig. 2).

La parete laterale maggiore 40 del tassello di bloccaggio 37 à ̈ provvista di un aggetto 43 (figg. 5, 6, 7), adatto ad essere posizionato all'interno del foro passante 22 del coltello di taglio 15. Nella fattispecie, l'aggetto 43 ha una forma cilindrica ed à ̈ situato nella parte superiore della stessa parete laterale maggiore 40.

Sostanzialmente al centro del tassello di bloccaggio 37 Ã ̈ praticato un foro passante filettato 44, avente l'asse perpendicolare alla base 39 dello stesso tassello di bloccaggio 37 ed adatto ad essere posizionato, in condizioni operative, coincidente con l'asse di fissaggio X del foro filettato 32.

In condizioni operative (fig. 2), la base 39 del tassello di bloccaggio 37 Ã ̈ parallela alla parete di fondo 31 della sede di posizionamento 14, la parete laterale minore 41 Ã ̈ accoppiata ad una parete laterale 30 della sede di posizionamento 14 e la parete laterale maggiore 40 Ã ̈ accoppiata con la parete posteriore 24 del coltello di taglio 15.

La vite di fissaggio 38 (fig. 8) comprende uno stelo 50, in cui sono ricavate, a due estremità opposte, una prima filettatura 51, destrorsa, ed una seconda filettatura 52, sinistrorsa. La prima filettatura 51 à ̈ configurata per avvitarsi a quella del foro filettato 32 del corpo di supporto 11, mentre la seconda filettatura 52 à ̈ configurata per avvitarsi a quella del foro passante filettato 44 del tassello di bloccaggio 37.

E' chiaro che i versi delle filettature sopra indicati non hanno alcun valore limitante, ed à ̈ possibile invertirli entrambi, senza uscire dall'ambito del presente trovato, purché essi siano tra loro opposti.

Durante l'avvitatura in senso orario della vite di fissaggio 38, la prima filettatura 51 tende a far entrare la stessa vite di fissaggio 38 all'interno del foro filettato 32 del corpo di supporto 11, mentre la seconda filettatura 52 tenderebbe a farla uscire dal foro passante filettato 44 del tassello di bloccaggio 37, perché quest'ultimo non à ̈ in grado di ruotare all'interno della sede di posizionamento 14. La conseguenza à ̈ che il tassello di bloccaggio 37 viene trascinato dalla stessa vite di fissaggio 38 all'interno della sede di posizionamento 14.

Analogamente, durante la svitatura in senso antiorario della vite di fissaggio 38, quest'ultima viene estratta dal foro filettato 32 ed il tassello di bloccaggio 37 viene estratto dalla sede di posizionamento 14.

In questo modo si ottiene il doppio effetto di bloccare saldamente il tassello di bloccaggio 37, mediante una forza trattiva operata dalla vite di fissaggio 38, quando questa viene ruotata in un senso, e di sbloccarlo selettivamente con una forza estrattiva operata dalla stessa vite di fissaggio 38, quando quest'ultima viene ruotata in senso inverso.

La sicurezza di tale fissaggio à ̈ aumentata dal fatto che l'aggetto 43 del tassello di bloccaggio 37, inserito nel foro passante 22 del coltello di taglio 15, impedisce la fuoriuscita di quest'ultimo per effetto della forza centrifuga, durante la lavorazione.

Dal modo di fissaggio sopra descritto deriva la possibilità di utilizzare l'utensile 10 ad elevate velocità di lavorazione.

Il doppio effetto originato dall'antiversità tra la prima filettatura 51 e la seconda filettatura 52, à ̈ vantaggioso soprattutto per quelle lavorazioni in cui à ̈ maggiore la quantità di residui che si depositano nella zona di taglio, sul tassello di bloccaggio 37, sulla vite di fissaggio 38 e sul coltello di taglio 15, come ad esempio nelle lavorazioni di legni resinosi o nelle lavorazioni particolarmente lunghe.

La notevole forza meccanica che il doppio effetto della vite di fissaggio 38 esercita sul tassello di bloccaggio 37 consente quindi di ovviare ai problemi che normalmente si riscontrano nelle operazioni sopraccitate, durante le quali à ̈ ricorrente il blocco del coltello 15 nella sede di posizionamento 14 per intasamento o incollaggio causati dalla resina, dai trucioli o dalla polvere.

Per aumentare l'efficienza dell'utensile nello smaltimento dei materiali di scarto dovuti alla lavorazione, quali i sopraccitati resina, trucioli e polvere, una cavità perimetrale 54, profonda circa quanto le sedi di posizionamento 14, e vantaggiosamente più profonda di esse, à ̈ definita dalla superficie periferica 12 del corpo di supporto 11 e dalla nervatura perimetrale 13.

La superficie esterna 48 di quest'ultima à ̈ sagomata in modo da definire, in posizione frontale rispetto al coltello di taglio 15, un canale di scarico 49, avente vantaggiosamente un profilo curvilineo e adatto a convogliare il materiale di scarto verso la cavità perimetrale 54.

La profondità della cavità perimetrale 54 le consente di accumulare al proprio interno il materiale di scarto, liberando di fatto la zona di taglio e non inficiando l'efficienza del coltello di taglio 15.

È chiaro che all'utensile fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di utensile per la lavorazione del legno e dei suoi derivati aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Utensile per la lavorazione del legno e dei suoi derivati, comprendente un corpo di supporto (11), avente sostanzialmente la forma di un solido di rivoluzione, con una superficie periferica (12) sulla quale à ̈ ricavata una pluralità di sedi di posizionamento (14), sul fondo di ciascuna delle quali à ̈ presente un foro filettato (32) e in ognuna delle quali sono adatti ad essere inseriti un coltello di taglio (15) ed un organo di bloccaggio (16), adatto ad essere fissato a detto corpo di supporto (11) per bloccare detto coltello di taglio (15) nella corrispondente sede di posizionamento (14), detto organo di bloccaggio (16) comprendendo un tassello di bloccaggio (37), provvisto di un foro passante filettato (44) ed una vite di fissaggio (38), caratterizzato dal fatto che detta vite di fissaggio (38) comprende uno stelo (50) su cui sono ricavate una prima filettatura (51), adatta a cooperare con detto foro filettato (32) di detto corpo di supporto (11), ed una seconda filettatura (52), di verso opposto rispetto a quello di detta prima filettatura (51), adatta a cooperare con detto foro passante filettato (44) di detto tassello di bloccaggio (37).
2. 2. Utensile come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta prima filettatura (51) e detta seconda filettatura (52) sono disposte a due estremità opposte di detto stelo (50) di detta vite di fissaggio (38).
3. 3. Utensile come nella rivendicazione 1 o 2, in cui detto coltello di taglio (15) Ã ̈ provvisto di un foro passante (22), caratterizzato dal fatto che detto tassello di bloccaggio (37) comprende un aggetto (43) adatto a cooperare con la parete periferica di detto foro passante (22) di detto coltello di taglio (15) sia per mantenere quest'ultimo nella corrispondente sede di posizionamento (14) durante la lavorazione, sia per favorire lo sfilamento di detto coltello di taglio (15) dalla corrispondente sede di posizionamento (14).
4. 4. Utensile come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto coltello di taglio (15) comprende due elementi taglienti (21) posizionati ad estremità opposte rispetto ad un asse centrale di simmetria (Y) ed aventi ognuno una superficie inclinata (25) che definisce l'angolo di spoglia (a) del corrispondente elemento tagliente (21), caratterizzato dal fatto che una cavità (33) à ̈ ricavata in detto corpo di supporto (11) adiacente a ciascuna di dette sedi di posizionamento (14) e comprende una superficie basale (34) contro la quale à ̈ adatta ad appoggiare la superficie inclinata (25) di detto coltello di taglio (15), opposta a quella utilizzata per la lavorazione.
5. 5. Utensile come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto corpo di supporto (11) ha un proprio asse di rotazione (X) e comprende perifericamente una nervatura perimetrale (13) avente uno sviluppo sostanzialmente elicoidale coassiale a detto asse di rotazione (X), detta nervatura perimetrale (13) e detta superficie periferica (12) definendo una cavità perimetrale (54), caratterizzato dal fatto che detta cavità perimetrale (54) ha una profondità uguale o maggiore della profondità di detta sede di posizionamento (14).
6. 6. Utensile come nella rivendicazione 5, in cui detto tassello di bloccaggio (37) comprende una parete superiore (42) e detta nervatura perimetrale (13) comprende una superficie esterna (48), caratterizzato dal fatto che, in condizioni operative, detta parete superiore (42) di detto tassello di bloccaggio (37) Ã ̈ disposta sostanzialmente complanare a detta superficie esterna (48) di detta nervatura perimetrale (13).
7. 7. Utensile come nella rivendicazione 6, in cui detto elemento tagliente (21) di detto coltello di taglio (15) comprende uno spigolo di taglio (26), che in condizioni operative à ̈ posizionato esternamente a detta nervatura perimetrale (13), caratterizzato dal fatto che detta superficie esterna (48) di detta nervatura perimetrale (13) à ̈ sagomata in modo da definire, in posizione frontale rispetto a ciascun coltello di taglio (15), un canale di scarico (49), per convogliare il materiale asportato da detto spigolo di taglio (26) a detta cavità perimetrale (54) .